Показано с 1 по 4 из 4
  1. #1
    Прохожий
    Регистрация
    07.07.2011
    Возраст
    74
    Сообщений
    4
    Поблагодарили
    1
    Поблагодарил
    0

    Post Программы для расчетов сопряжения и диапазонной термокомпенсации частоты контура

    В процессе наладки преобразовательного каскада супергетеродинного приемника радиолюбителю приходится решать задачу сопряжения настроек контуров супергетеродина и преселектора, кроме того, подбирать конденсаторы растяжки с нужными ТКЕ, при которых обеспечивается наименьший температурный дрейф частоты на всем диапазоне частот. Мне, в процессе переделки гетеродина радиоприемника ТПС-58 и некоторой перестройки его диапазонов приходилось решать такие задачи общепринятыми способами, с номограммами, например, или по методичке: http://studfile.net/preview/6330700/. Конечно, все решаемо, но довольно муторно и долго. Углубившись в математическую суть предмета, я в конце концов составил ряд программ на языке Excel VBA и хочу предложить две из них на рассмотрение и обсуждение здесь на форуме. Программы в свободном доступе. Они своими алгоритмами довольно сильно отличаются от способов решения данных задач, описанных в разных учебниках и руководствах.
    Вот расчет сопряжения контуров преселектора и гетеродина. Программа подгоняет параметры гетеродинного контура к заданному диапазону частот по методу наименьших квадратов. Сама находит оптимальные частоты (их три) точного сопряжения. Описан аппарат вычислений, интерфейс программы для ПК, есть пример использования:
    http://tsibanoff.narod.ru/radio/osci...ng_fullfit.pdf.
    А вот здесь расчёт параметров диапазонной термокомпенсации собственной частоты колебательного контура генератора (гетеродина). По-своему (путем оптимизации кривой температурного дрейфа частоты) вычисляет температурные коэффициенты ёмкости конденсаторов контура, строит графики дрейфа частоты: http://tsibanoff.narod.ru/radio/stabsimplex.pdf
    Ссылки на скачивание программ даны в списках литературы, в конце руководств.
    Может быть, мои разработки ПО окажутся для кого-нибудь полезными. И, конечно, выслушаю замечания и содержательную критику.


  2. #2
    Прохожий
    Регистрация
    07.07.2011
    Возраст
    74
    Сообщений
    4
    Поблагодарили
    1
    Поблагодарил
    0
    Пример расчёта сопряжения на радиолюбительский диапазон 80 м
    Покажу на примере порядок пользования программой Oscillator_padding-fullfit и какие получаются результаты вычислений для диапазона частот 3,500÷3,800 МГц.
    Как известно из руководств (например, http://studfile.net/preview/6330700/page:17/), в зависимости от значения коэффициента диапазона Kd = Fmax/Fmin, выбирается тот или иной вариант расчета сопряжения: при Kd < 1.1 достаточно одной точки точного сопряжения; при 1.1 < Kd < 1.7 необходимы две точки, при Kd > 1.7 – три точки точного сопряжения. Это и понятно – чем уже диапазон, тем лучшего сопряжения можно добиться, и тем легче вычисления. Но моя программа всегда вычисляет сопряжение по трём точкам диапазона. И соображение здесь только одно – нечего скупиться на точность расчётов, считаем-то не мы, а машина, и времени требуется лишь секунды.
    У нас в данном случае Kd = 3,8/3,5 = 1,086; но всё равно будем иметь три частоты точного сопряжения. И программа определит эти частоты сама по минимуму рассторойки по всему диапазону.
    Итак, открываем программу, как описано в руководстве, не забывая включить средний режим безопасности приложения MS Office Excel и не отключать макросы – вирусов программе нет!
    Заполняем ячейки таблицы на вкладке «Данные», не обращая внимание на то, что в таблице остаются результаты предыдущих расчетов.
    Нам потребуется ввести:
    1) нижнюю (Fmin = 3,5) и верхнюю (Fmax = 3,8) границы диапазона;
    2) значение собственной ёмкости контура Cm, которая включает в себя ёмкость катушки, монтажа и входной цепи преселектора (в сумме обычно 20÷30 пФ), а также дополнительного конденсатора, совершенно необходимого, если требуется в дальнейшем рассчитывать полную диапазонную термокомпенсацию собственной частоты контура (о чем позже); выберем Cm = 100 пФ;
    3) минимальную и максимальную ёмкость конденсатора переменной ёмкости (КПЕ), пусть в данном примере они составляют 15 и 495 пФ;
    4) полную минимальную ёмкость контура С0min = 150 пФ; от выбора данной величины также многое зависит в расчётах термокомпенсации;
    5) настройку гетеродина – верхнюю; ПЧ = 0,465 МГц;
    6) в правой верхней табличке ввести значек * в клетку Е-4(5), т.е. индуктивность катушки преселекотора, Lentr, будет определяться заданной величиной С0min.
    Запускаем макрос 1-го этапа вычислений нажатием <Ctrl+s>. Получаем значения: индуктивности катушки преселектора Lentr = 11,69 мкГн и емкостей конденсаторов растяжки контура преселектора, округленно: С1 = 88 пФ; С2 = 100 пФ.
    Запускаем макрос 2-го, заключительного этапа вычислений нажатием <Ctrl+f> и получаем три частоты точного сопряжения: 3,53; 3,65; 3,77 МГц, а также индуктивности катушки гетеродина Losc = 9,40 мкГн и емкости конденсаторов растяжки С1osc = 81 пФ; С2osc = 104 пФ:
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	fig1.jpg 
Просмотров:	0 
Размер:	208.8 Кб 
ID:	266731
    Статистические подробности на вкладке «МНК». Кривая расстройки показана на вкладке «График»:
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	fig2.jpg 
Просмотров:	0 
Размер:	58.3 Кб 
ID:	266732
    Видно, что расстройки не превышают величины 5 Гц!
    В другой раз продемонстрирую расчет термокомпенсации.

  3. #3
    Прохожий
    Регистрация
    07.07.2011
    Возраст
    74
    Сообщений
    4
    Поблагодарили
    1
    Поблагодарил
    0

    Пример расчета термокомпенсации частоты контура на диапазоне 3,500÷3,800 МГц

    Рассмотрим решение задачи термокомпенсации частоты при помощи компьютерной программы Stabsimplex на примере из предыдущего сообщения.
    Для лучшего понимания предмета стоит прочесть хорошую обстоятельную статью: Аршинов С. Диапазонная термокомпенсация собственной частоты контуров. «Радио», №12, 1953, с. 32-35. Материал из неё использовался при испытаниях алгоритма программы.
    В расчетах задействованы следующие величины, полученные программой Oscillator_padding-fullfit: диапазон частот гетеродина 3,965÷4,265 МГц (ПЧ = 0,465 МГц, настройка верхняя); индуктивность катушки 9,40 мкГн; емкость последовательного к-ра растяжки С1 = 81 пФ; емкость к-ра, параллельного КПЕ, С2 = 104 пФ; суммарная емкость, параллельная катушке, С3 = 100 пФ. В первом варианте примем: ТКИ катушки λ = 50•10^-6; ТКЕ конденсатора настройки θн = 30•10^-6. Это «хорошие» температурные показатели.
    Открываем файл программы Stabsimplex и на вкладке «Константы» вводим исходные данные. При этом помним, что температурные коэффициенты надо умножить на 10^4. Таблица должна выглядеть так:
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	fig3.jpg 
Просмотров:	4 
Размер:	278.0 Кб 
ID:	266795
    Запускаем макрос просмотра температурного дрейфа частоты при исходных (в данном случае нулевых) значениях ТКЕ конденсаторов С1÷С3 нажатием <Ctrl+t>. Откроется вкладка «График 1»:
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	fig4.jpg 
Просмотров:	2 
Размер:	69.9 Кб 
ID:	266796
    Видно, что температурный дрейф частоты достигает величины более 100 Гц/град.
    После запуска процедуры оптимизации нажатием <Ctrl+s> откроется вкладка «Simplex» c результатом поиска оптимальных значений ТКЕ конденсаторов С1÷С3:
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	fig5.jpg 
Просмотров:	2 
Размер:	182.3 Кб 
ID:	266797
    Полученные «масштабированные» оценки параметров θ надо перевести в натуральные путем умножения на величину 10^-4. Вот результат (округленно до целых): θ1 = -10•10^-6; θ2 = +60•10^-6; θ3 = -80•10^-6. Это вполне достижимые величины. Отмечу полное совпадение результата с расчетами по формулам Аршинова для «полной» диапазонной термокомпенсации. На вкладке «График 2» показан достигнутый минимальный дрейф частоты, в данном случае он нулевой на всем диапазоне частот:
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	fig6.jpg 
Просмотров:	2 
Размер:	41.1 Кб 
ID:	266798
    В другом варианте примем: ТКИ катушки λ = 100•10^-6; ТКЕ конденсатора настройки θн = 110•10^-6. Это «не очень хорошие» температурные показатели. Введем в ячейку B14 масштабированное значение, равное 1, а в ячейку B18, соответственно, величину 1,1. Действуя аналогично, получим результат оптимизации (в натуральных величинах, округленно): θ1 = +5•10^-6; θ2 = +190•10^-6; θ3 = -180•10^-6. Видно, что для С2 получен практически недостижимое значение ТКЕ (с большими ТКЕ чем +120•10^-6, говорят, «надежных» конденсаторов не бывает). Это вполне типичный случай, когда «полную» термокомпенсацию получить не удается (обычно из-за большого Kd или вследствие малых величин емкости конденсаторов растяжки диапазона). Выход только один: пожертвовать «полной» температурной компенсацией и ограничить параметр θ2 доступною величиною, как можно более близкой к оптимальной. В данном случае это масштабированное значение 1,2. Вводим его в ячейку B21, а в C21 помещаем звездочку *, означающую, что данный параметр ограничен. Запускаем оптимизацию (<Ctrl+s>) и получаем результат (округленно в натуральных величинах): θ1 = +30•10^-6; θ2 = +120•10^-6; θ3 = -160•10^-6. Это уже вполне приемлемые величины.
    Вкладка «График 2» показывает, в точном соответствии с теорией, что достигается компенсация дрейфа в 2-х точках диапазона. Максимальный дрейф частоты около 1,4 Гц/град, т.е. «принесенная жертва» отнюдь не велика.
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	fig7.jpg 
Просмотров:	2 
Размер:	55.6 Кб 
ID:	266799
    После осуществленных вычислений потребуется выполнить подбор конденсаторов, совокупные значения ТКЕ которых как можно более отвечает оптимальным. Для этого потребуется несложный расчет по формулам средневзвешенного значения. Это описано все в той же статье Аршинова.

  4. #4
    Экстра-класс Аватар для RA9UEK
    Регистрация
    18.04.2009
    Сообщений
    1,847
    Поблагодарили
    273
    Поблагодарил
    107
    Валерий, а в программе Calc из Open или LibreOffice это можно запустить? Файл открывается, но по моему не срабатывает на этапе запуска макросов. Нет ли в Excel режима совместимости например, при сохранении? Там то же макросы работают на Basic, но язык по моему несколько отличается. Или может быть небольшая коррекция поможет...
    ps Если есть желание и время, конечно.

Похожие темы

  1. Помогите пожалуйста (программа для расчета ЛПА)
    от maxi в разделе Программное обеспечение
    Ответов: 44
    Последнее сообщение: 20.04.2016, 08:43
  2. Программа для расчета П-контура лампового УМ
    от RX4HX в разделе Программное обеспечение
    Ответов: 70
    Последнее сообщение: 31.03.2014, 21:59
  3. Программа для расчёта трансформатора
    от RQ3P в разделе Источники питания
    Ответов: 7
    Последнее сообщение: 23.08.2012, 21:14
  4. Ищу программу для расчёта двухвитковой магнитной антенны
    от кубит в разделе Программы для расчёта антенн
    Ответов: 13
    Последнее сообщение: 11.01.2012, 15:56
  5. Программы для расчёта и моделирования антенн
    от UA3PNO в разделе Программы для расчёта антенн
    Ответов: 1
    Последнее сообщение: 03.01.2009, 21:07

Метки этой темы

Социальные закладки

Социальные закладки

Ваши права

  • Вы не можете создавать новые темы
  • Вы не можете отвечать в темах
  • Вы не можете прикреплять вложения
  • Вы не можете редактировать свои сообщения
  •  
Похоже, что вы используете блокировщик рекламы :(
Форум QRZ.RU существует только за счет рекламы, поэтому мы были бы Вам благодарны если Вы внесете сайт в список исключений!
как отключить
×
Рейтинг@Mail.ru
eXTReMe Tracker
Яндекс.Метрика